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La eficiencia energética en el sistema eléctrico
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La eficiencia energética en el sistema eléctrico

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Eficiencia y gestión de la demanda en el proyecto Smart City.

Eficiencia y gestión de la demanda en el proyecto Smart City.

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  • 1. 1 8 | 0 3 | 1 0<br />La Eficiencia Energética en el SistemaEléctrico<br />G E S T I Ó N D E L A D E M A N D A E N E L P R O Y E C T O S M A R T C I T Y <br />José Arrojo de Lamo<br />Director de Investigación, Desarrollo Tecnológico e Innovación<br />Financed by the European Regional Development Fund (ERDF)<br />EUROPEAN UNION<br />A way of building Europe<br />Dirección de Investigación, Desarrollo Tecnológico e Innovación<br />
  • 2. Gestión de la Demanda en SmartCity<br />Índice<br /><ul><li>Modelo energético y contexto mundial
  • 3. Eficiencia energética: retos y oportunidades
  • 4. Gestión de la demanda en el proyecto SmartCity
  • 5. El proyecto SmartCity
  • 6. WP08 Eficiencia y Gestión de la Demanda</li></li></ul><li>3<br />Modelo energético y contexto mundial<br />Retos energéticos del siglo XXI<br />La eficiencia energética se ha constituido como una prioridad de política energética por su contribución a afrontar los retos energéticos del siglo XXI<br />Reducción de la dependencia energética exterior<br />La dependencia energética exterior de España, superior al 80%, frente al 50% de la UE, supone riesgos inflacionistas y desequilibrios macroeconómicos.<br />Reducción de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI)<br />La eficiencia energética contribuirá a la reducción global de emisiones en más de un 50% en 2030.<br />Reducción de la creciente demanda energética<br />El consumo de energía final per capita en España se incrementó en un 28% entre 1996 y 2006 frente a un 3% en la UE-27.<br />Generador de oportunidades de negocio y empleo<br />Oportunidades de negocio para bancos, inversores institucionales, empresas energéticas, ESCOs, etc.<br />Fuente: Doc. de Visión de la PTE-EE<br />
  • 7. Modelo energético y contexto mundial<br />Retos energéticos del siglo XXI<br />A la vez que supone un gran beneficio para nuestra sociedad<br />… con grandes beneficios a nivel país<br />Tres áreas críticas sobre las que impacta la eficiencia energética …<br />Seguridad de suministro<br /><ul><li>Reducción de las necesidades de energía
  • 8. Menor dependencia energética</li></ul>Medio ambiente<br /><ul><li>Menores emisiones de CO2
  • 9. Efecto positivo en la lucha contra el cambio climático</li></ul>Competitividad<br /><ul><li>Mejora de la balanza comercial
  • 10. Creación de empleo
  • 11. Desarrollo de negocio para empresas nacionales</li></ul>Seguridad de suministro<br />Sostenibilidad<br />Competitividad<br />Fuente: Libro Verde de la UE sobre Eficiencia Energética<br />
  • 12. Modelo energético y contexto mundial<br />Según la AIE, la eficiencia energética tendría un potencial de mitigar hasta el 35% de emisiones en 2030 <br />Previsión países Unión Europea <br />Reference Scenario: tiene en cuenta medidas tomadas hasta mitad 2009<br />Fuente: AIE, Energy Outlook 2008<br />
  • 13. 110<br />105<br />100<br />95<br />90<br />85<br />80<br />EU(15)<br />España<br />Eficiencia energética: retos y oportunidades<br />La intensidad energética se ha reducido en España en los últimos cuatro años. A pesar de ello, existe un gran potencial de mejora en eficiencia energética<br />Evolución de la intensidad energética en España vs. UE-15<br />En el 2008 la intensidad energética se redujo un 4,4%, en términos de energía primaria y un 3,6% en términos de energía final. Cuanto menor sea el valor de la intensidad energética mejor será la competitividad ya que supone producir los mismos bienes y servicios con menos energía<br />Fuente: Eurostat<br /><ul><li>El consumo de energía final per capita en España se incrementó en un 28% entre 1996 y 2006 frente a un incremento medio del 3% en la UE-27. En 2006, 3,29 Tep/habitante/año.
  • 14. El consumo de energía eléctrica per capita en España se incrementó en un 35% entre 1996 y 2006 frente a un incremento medio del 15% en la UE-27. En 2006, 5.710 kWh/habitante/año.
  • 15. España pasó de representar el 5,9% del consumo total de energía de la UE-27en 1996 (101 Tep) al 7,8% en 2006 (144 Tep). </li></ul>Fuente: Eurostat<br />
  • 16. Eficiencia energética: retos y oportunidades<br />En el consumo final existen numerosas propuestas tecnológicas probadas que permiten aumentar la eficiencia en hasta un 20%<br />Principales consumidores de energía final<br />Transporte <br />(38%)<br />Industria <br />(34%)<br />Residencia<br />Comercios<br />Servicios<br />(28%)<br /><ul><li>Desarrollo de sistemas de movilidad sostenible
  • 17. Sistemas de movilidad urbana con vehículos eléctricos / híbridos funcionando con distintas energías y en distintos sectores
  • 18. Fomento de los biocarburantes
  • 19. Fomento del transporte ferroviario
  • 20. Implantación de motores eléctricos de alta eficiencia así como de nuevos sistemas del control de la velocidad de los mismos
  • 21. Realización de proyectos que fomenten la integración de procesos y el desarrollo de nuevos sistemas de intercambio de calor de energías
  • 22. Mejora en las técnicas de iluminación del rendimiento lumínico
  • 23. Desarrollo de nuevos productos de climatización de mayor eficiencia
  • 24. Aplicaciones de sistemas de cogeneración y microgeneración avanzados</li></ul>Fuente: Doc. de Visión de la PTE-EE<br />
  • 25. Eficiencia energética: retos y oportunidades<br />Además, las primeras 7 Gt de CO2 se pueden evitar con inversiones rentables<br />De las medidas necesarias, las relacionadas con la Eficiencia son las alternativas que agrupa las tecnologías más disponibles y rentables.Hay que poner el foco de actuación en ellas, sin abandonar el resto.<br />Fuente: Estudio McKinsey & Co. <br />
  • 26. Eficiencia energética: retos y oportunidades<br />Los objetivos del Plan de Acción E4+ (2008-2012) ya tiene objetivos ambiciosos en todos los sectores pero especialmente en transporte, industria y edificios<br />Fuente: IDAE, Plan de Acción 2008-2012<br />
  • 27. Eficiencia energética: retos y oportunidades<br />Acompañado de importantes planes de inversión y apoyo público, principalmente en edificación<br />Fuente: IDAE, Plan de Acción 2008-2012<br />
  • 28. Eficiencia energética: retos y oportunidades<br />Objetivos institucionales<br />Estamos asistiendo a un proceso de evolución regulatorio, tanto a nivel europeo como español que puede implicar una obligatoriedad de la eficiencia energética y los objetivos a alcanzar a 2020<br /><ul><li>Plan de acción Eficiencia Energétca (2000-2006)
  • 29. Libro verde sobre Eficiencia Energética
  • 30. Plan de Acción EE (2007–2012)</li></ul>En 2011 está prevista la revisión de la Directiva 2006/32/CE<br /><ul><li>Directiva 2002/91/CE sobre Rendimiento energético de los edificios
  • 31. Directiva 2004/8/CE sobre fomento de la Cogeneración
  • 32. Directiva 2005/32/CE sobre eficiencia energética de los productos que consumen energía
  • 33. Directiva 2006/32/CE sobre La eficiencia del uso final de la energía y los servicios</li></ul>Está previsto para el 2T del 2010 el Proyecto de Ley Ahorro y Eficiencia Energética y Energías Renovables.<br /><ul><li>Plan de Acción 2008 – 2012 de la Estrategia de Ahorro y Eficiencia Energética en España (E4)
  • 34. Reglamento de Instalaciones Térmicas en Edificación
  • 35. Código Técnico de Edificación RD 314/2006
  • 36. Certificación Energética de Edificios RD 47/2007
  • 37. Reglamento de Eficiencia Energética en Instalaciones de Alumbrado Exterior, RD 1890/2008
  • 38. Ley 30/2007 sobre Contratos del Sector Público</li></li></ul><li>Eficiencia energética: retos y oportunidades<br />Los ciudadanos somos también parte de la solución y contamos con un amplio potencial para promover la eficiencia energética<br />Fuente: IDAE, Banco Público de Indicadores Ambientales, MMA <br />
  • 39. <br /><br />Eficiencia energética: retos y oportunidades<br />Para la empresa eléctrica la eficiencia energética también supone un reto y ha de analizar el impacto en toda su cadena de valor<br />Generación<br />Distribución<br />Comercialización<br /><ul><li>Eficiencia en la transformación de la energía
  • 40. Eficiencia en servicios auxiliares
  • 41. Mix de generación más eficiente
  • 42. Desarrollo de las “Smart Grids” como facilitador clave
  • 43. Implantación de tecnologías para disminuir las pérdidas en la red
  • 44. Desarrollo de sistemas de telegestión / contadores inteligentes
  • 45. Crecimiento de la generación distribuida
  • 46. Desarrollo energías renovables
  • 47. Participación en un mercado de servicios energéticos
  • 48. Asesoría, diseño, instalación, operación y mantenimiento
  • 49. Obtención de ahorros: medición y base contractual</li></ul>Impacto<br />eficiencia<br />energética<br />Incertidumbre sobre el impacto en retribución de mayor eficiencia en las redes<br />Caída de margen por caída de la demanda y cuota de mercado sobre el nuevo mercado de servicios energéticos<br />Efecto de un menor consumo de energía final<br />Reto para<br />Endesa<br />
  • 50. Eficiencia energética: retos y oportunidades<br />Un nueva generación de servicios energéticos más eficientes y sostenibles hace imprescindible más inteligencia en a todos los niveles, de las redes al consumidor final<br />Subtitulo<br />From Smart Cities…<br />Smart<br />Energy Storage<br />Smart<br />and Informed Customer<br />… to a Smart Planet<br />Smart<br />Meters<br />Smart<br />vehicles<br />una nueva energía…<br />para un mundo mas inteligente<br />Smart<br />Grids<br />Smart<br />Energy Generation<br />Smart<br />Buildings<br />Smart<br />Energy Management and Lighting<br />Fuente: Proyecto SmartCity de ENDESA<br />
  • 51. Gestión de la Demanda en SmartCity<br />Paneles fotovoltaicos y micro-eólica<br />Almacenamiento de energía<br />Vehículos eléctricos<br />En este proyecto se integrarán y pondrán en servicio a gran escala tecnologías de vanguardia mundial, desde la red eléctrica hasta el usuario final<br />Tecnología e innovación<br />Smart and Informed Customers - Concienciación y compromiso de los ciudadanos<br />Nivel 4<br />Medición de la “huella ecológica”<br />Programas de eficiencia y gestión de la demanda <br />Programas de concienciación y divulgación<br />Smart Energy Management - Gestión Eficiente del Uso Final de la Energía<br />Sistemas de información y telecomunicaciones para operación de servicios en<br />tiempo real<br />Nivel 3<br />Sistemas de gestión energética vía Internet<br />Gestión activa de la demanda en hogares y PYMEs<br />Alumbrado público eficiente y servicios al ciudadano<br />Nivel 2<br />Smart Generation and Storage -Autogeneración y Almacenamiento de la Energía de Origen Renovable<br />Nivel 1<br />SmartGrids - Redes Inteligentes de Distribución Eléctrica<br />Automatización y operación de la red de MT y BT<br />Integración eficiente de gen. distribuida<br />Telegestión de contadores (luz, agua y gas)<br />
  • 52. Gestión de la Demanda en SmartCity<br />Ubicación de SmartCity: Málaga<br /><ul><li>Generación en BT: instalaciones fotovoltaicas en BT en edificios públicos (por ejemplo, colegios). Hotel Monte Málaga: ejemplo de diseño sostenible. Paneles fotovoltaicos y térmicos.
  • 53. Automatización de la red de MT existente: Nuevos centros de transformación con capacidad de automatización, monitorización y comunicaciones.
  • 54. Clientes significativos: aplicación Gestión Activa de la Demanda.
  • 55. Aparcamiento exterior: a lo largo de todo el paseo marítimo, palacio de deportes, estadio de atletismo y en los terrenos de la antigua térmica.
  • 56. Edificios residenciales: Zona en expansión de Málaga capital.
  • 57. Generación en MT : Pendiente de conexión definitiva la Tricogeneración de la Diputación de Málaga (2.74 MW)</li></ul>Clientes: 12.000<br />Subestación: San Sebastián<br />Líneas MT: 5<br />Potencia instalada: 35MVA<br />Centros de transformación: 59<br />05<br />
  • 58. Empresas Participantes<br />Gestión de la Demanda en SmartCity<br />Organismos de Investigación<br />Financiación<br />
  • 59. Gestión de la Demanda en SmartCity<br /><br /><br /><br />WP08 Eficiencia Energética y Gestión de la Demanda<br />En el marco del proyecto, se van a probar Servicios Avanzados de Gestión Energética eficiente en hogares y PYMEs, posibilitando al cliente convertirse en un agente activo de la red de distribución. Estos servicios se pueden clasificar en tres grandes grupos, a saber:<br />Servicios de información y concienciación (INF). Se instalarán dispositivos que permitan al cliente conocer de forma inmediata el estado de su consumo.<br />Servicios de gestión energética (EN). Se instalarán dispositivos que permitan al cliente, además de conocer el estado de su consumo, una gestión de sus cargas que podría ser en base a señales de precios.<br />Servicios de gestión remota de cargas (DR). Se desarrollará en este punto el concepto de Gestión Activa de la Demanda, de manera que, previo acuerdo con el cliente, se podrá actuar de forma remota sobre algunas cargas no críticas.<br />08<br />
  • 60. Gestión de la Demanda en SmartCity<br />1. Servicios de información y concienciación (INF)<br />Servicios de información para retroalimentación y concienciación de los clientes:<br /><ul><li>Retroalimentación básica al cliente: no hace tratamiento de la información, se suministran datos de consumo bien de forma instantánea o bien agregado al cliente, para que pueda tomar sus propias decisiones.
  • 61. Información avanzada al consumidor con herramientas de análisis y comparación: el cliente tiene acceso a algunos análisis, como por ejemplo:
  • 62. Curva de demanda horaria, desglose por cargas
  • 63. Comparación con el mismo periodo del año pasado
  • 64. Comparación con los clientes similares, normalizado
  • 65. Consumo por tarifas de discriminación horaria, previsión de su factura, alertas, etc.
  • 66. En todos los servicios se puede añadir información ambiental (temperatura, humedad, luminosidad…), que ayude al análisis del dato energético</li></ul>09<br />
  • 67. Gestión de la Demanda en SmartCity<br />1. Servicios de información y concienciación (INF)<br />Tecnologías “in-home” básicos en SmartCity<br /><ul><li> Se instala en cuadro eléctrico, muestra la medida en un monitor remoto en tiempo real
  • 68. Registrapotencia instantánea, consumo acumulado, coste asociado y emisiones de CO2.
  • 69. Permite la programación de alarmas para no sobrepasar un consumo prefijado.
  • 70. Los dispositivos avanzados permiten la descarga de la información a PC vía USB.</li></ul>Dispositivo ORB<br />Dispositivo in-home<br />PC<br />Fuente: www.efergy.com<br />Un uso racional de los consumos, por parte del usuario, pueden suponer reducciones de entre un 5 a 10%<br />09<br />
  • 71. Gestión de la Demanda en SmartCity<br />2. Servicios de gestión energética (EM)<br />Gestión de la energía y señales de precio<br /><ul><li>Gestión de la energíabasada en reglas y programación:
  • 72. Este servicio permite programar los horarios de funcionamiento de determinados electrodomésticos. En el caso de existir tarifa nocturna, se tendrá el objetivo de optimizar el consumo y el confort.
  • 73. El cliente tiene la red Home Area Network centralizada, lo que le permite conocer, incluso desde fuera de su casa, el estado de su consumo, particularizando sobre los dispositivos monitorizados. Se usará el PC o algún dispositivo visualizador que posea estas capacidades.
  • 74. Pueden incluir, como mejora, la inteligencia ambiental: Sensorización de temperatura y luminosidad, y reglas de control basados en los datos obtenidos de los sensores.
  • 75. Gestión de la energía ytarifas dinámicas
  • 76. Las tarifas dinámicas son las que traen mayor promesa de eficiencia energética (la literatura las sitúa entre un 5-15%). La respuesta del cliente tratará de optimizar a un tiempo su confort, o inteligencia ambiental, y el consumo.
  • 77. Se coordinará con el despliegue de Telegestión o contadores inteligentes realizado en SmartCity</li></ul>10<br />
  • 78. Gestión de la Demanda en SmartCity<br />2. Servicios de gestión energética (EM)<br />Seguimiento de consumo vía web y actuación sobre cargas consumidoras<br /><ul><li> La lectura de consumo eléctrico se realiza a nivel local y se traspasa vía Gateway a la web
  • 79. A través de la web el usuario podrá consultar de forma gráfica:
  • 80. Históricos de consumos y comparación entre períodos: “ Curva de carga”
  • 81. Costes asociados, huella ecológica y previsiones de facturación
  • 82. Comparación con clientes con instalaciones y perfiles de consumo similares
  • 83. También permite programar consumos en base a señales de precio</li></ul>10<br />
  • 84. Gestión de la Demanda en SmartCity<br />3. Servicios de gestión remota de cargas (DR)<br />Gestión de la demanda para aplanamiento de la curva de demanda<br /><ul><li>La gestión de la demanda(DR) tiene como objetivo adecuar la demanda a los tiempos en los que la red está menos congestionada. Se aumenta la eficiencia energética global de la red.
  • 85. Típicamente deberá existir unincentivo que ayude a superar la incomodidad del desplazamiento o desaparición de alguna de las cargas.
  • 86. Para conseguir la gestión de la demanda un requisito imprescindible consiste en hacer llegar las señales adecuadas al cliente.
  • 87. Se ha dividido esta sección en DR voluntaria y DR con control directo de carga por parte de la comercializadora.
  • 88. En ambos casos el sistema envía la señal al cliente mediante sistemas de tecnología de la información y o bien éste decide qué cargas deslastrar voluntariamente o lo hace automáticamente el sistema de control establecido. </li></ul>11<br />
  • 89. Gestión de la Demanda en SmartCity<br />3. Servicios de gestión remota de cargas (DR)<br /><ul><li>Gestión de la demanda con control directo de carga
  • 90. La comercializadora puede enviar señales directamente a la pasarela del cliente, que puedan deslastrar cargas gestionables previamente acordadas en contrato. Es el más efectivo sistema de gestión de la demanda (ejemplo, proyecto OPTIGES de ENDESA).
  • 91. Cuando la gestión de la demanda se hace mediante acciones directas de la distribuidora sobre las instalaciones de los clientes (gestión de la demanda con control directo de carga) el efecto es máximo. Se han informado en la literatura ahorros de hasta el 25% sobre la demanda en pico. Sin embargo, también tiene efectos adversos, fundamentalmente relacionados con el control del efecto rebote y posible efecto intrusivo de la gestión de externa de cargas.</li></ul>12<br />
  • 92. Gestión de la Demanda en SmartCity<br />3. Servicios de gestión remota de cargas (DR)<br />Proyecto OPTIGES de ENDESA<br /> Bilbao<br /><ul><li>Consigue hasta el 30% de reducción de la demanda máxima
  • 93. Compromiso de reducción pero con respuesta automática (no es necesaria intervención humana por parte del cliente)
  • 94. Control sobre equipos centralizados de climatización y sistemas de iluminación
  • 95. Pre-aviso a la persona responsable
  • 96. SMS
  • 97. E-mail
  • 98. Posibilidad de cancelación de la acción de control
  • 99. Antes de que se ejecute
  • 100. Después de que se ejecute</li></ul> Sevilla<br />Barcelona<br />12<br />
  • 101. Gestión de la Demanda en SmartCity<br />Esquema Conceptual<br />Sistemas<br />comerciales<br />Internet<br />SistemaGAD / DR<br />Página Web consumidor<br />DR<br />Residencial / <br />PYMES<br />Red de comunicación de la comercializadora<br />Portal del consumidor<br />Pasarela<br />Home<br />Area <br />Network<br />PLC (?)<br />Sistemas de <br />operación red<br />DR<br />contador<br />Red BT<br />CT<br />Red de comunicación de la Distribuidora<br />Subestación<br />13<br />
  • 102. Eficiencia energética: retos y oportunidades<br />El año 2009 fue mucho más caluroso que el 2008 en Tenerife y uso tuvo su impacto en la curva anual de demanda máxima horaria y desplazó la punta. A través de mejoras de eficiencia energética en edificios y la demanda energética de climatización se podrían amortiguar estas diferencias y ayudar a controlar las puntas de demanda. <br />
  • 103. Eficiencia energética: retos y oportunidades<br />De la misma manera, 2009 fue un año bastante caluroso, lo que disparó la diferencia de demanda de energía eléctrica entre días punta y días valle. A través de mejoras de eficiencia energética en edificios y su demanda energética de climatización se podrían amortiguar estas diferencias y ayudar a controlar las puntas de demanda.<br />
  • 104. Gestión de la Demanda en SmartCity<br />MUCHAS GRACIAS<br />POR SU ATENCIÓN<br />

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